荧光纳米颗粒的化学与生物传感

荧光纳米颗粒,比如量子点、染料包被的纳米颗粒、稀土纳米颗粒等,在过去的几十年里得到广泛的研究和应用,这主要因为它们具有特殊的化学与光电子性质,比如较强的发光强度、较高的稳定性、较大的Stocks位移以及灵活的加工制作性能等.将荧光纳米颗粒引入分析化学将为荧光分析检测提供新的平台.我们立足国内的研究,重点介绍荧光纳米颗粒的化学与生物传感应用,包括对pH值、离子、有机化合物、生物小分子、核酸、蛋白、病毒、细菌等的分析检测.另外,也介绍了荧光纳米颗粒的体外、体内的成像应用.对纳米颗粒应用于分析检测的优势以及信号传导模式也进行了讨论.     

新型双荧光二氧化硅纳米颗粒的制备

本文采用改良的反相微乳液法制备得到双染料掺杂的二氧化硅荧光纳米颗粒。扫描电镜结果显示,荧光纳米颗粒呈球形,平均粒径约为90nm。利用荧光光谱及共聚焦荧光显微镜对该纳米颗粒的光学性能进行表征,结果发现其可同时发出红、绿双色荧光,这为进一步制备具有更多种荧光信号的硅纳米颗粒提供基础。同时,由于硅纳米颗粒生物相容性好,易功能化的特点,使得该新型硅纳米荧光颗粒在生物标记及生物成像的多组分分析中具有潜在的应用。     

生物传感型核壳纳米颗粒的制备与应用

近年来纳米材料在各领域已受到人们越来越广泛的关注,尤其是核壳型纳米颗粒的制备技术在不断更新发展,在生物传感器方面有着巨大的应用前景.本文重点介绍了生物传感型核壳颗粒的工作原理、制备方法及其在电化学生物传感器、光学生物传感器以及压电晶体生物传感器上的最新应用进展.     

应用荧光纳米颗粒测定痕量铜

制备了异硫氰酸罗丹明B(TRITC)荧光纳米颗粒,于pH 6.0的磷酸盐缓冲溶液中此荧光纳米颗粒在558 nm光的激发下,于586 nm波长处发射荧光.铜(Ⅱ)的存在可使此荧光纳米颗粒溶液的荧光发生猝灭.借此,构建了一种检测微量铜的方法.在最佳试验条件下,该方法测定铜的线性范围为5.00×10-5～3.50×10-4 mol·L-1,其回归方程为F/F0=8.425 2-1.009×10-6 c,检出限为3.55×10-5 mol·L-1.     

嵌合异硫氰酸罗丹明B核壳荧光纳米颗粒制备的新方法研究

随着纳米技术的发展,结合了纳米技术与材料制备技术而发展起来的荧光染料嵌合的核壳荧光纳米颗粒的制备为生物医学领域的研究提供了新的材料、技术和方法。何晓晓等以联钉吡啶配合物为核材料,制备了嵌合无机金属配合物的核壳荧光纳米颗粒,段菁华等用异硫氰酸荧光素FITC与蛋白质IgG相结合,     

Tb掺杂的纳米羟基磷灰石生物荧光探针的合成与表征

本文在室温下用Tb(Ⅲ)对纳米羟基磷灰石(HAP)进行表面修饰制成了新型无机生物荧光探针。在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)参与调控下,控制适当的反应条件,可生成20 nm左右的HAP颗粒。经表面修饰后所得的Tb-HAP颗粒的尺寸范围仍在20±5 nm之间,但具有发光特性,其最大发射峰值在544 nm,且能在可见光波段(488 nm)下进行激发。生物TEM结果表明,这种20 nm左右大小的Tb-HAP可以很容易地进入兔脊髓间充质干细胞。因此,这一具有荧光特性的Tb-HAP有望成为具有良好生物兼容性的并可在细胞内稳定存在的生物无机纳米探针。     

稀土掺杂无机纳米晶及其时间分辨荧光生物检测应用

时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用.传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点.稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化学与光物理性能,是目前普遍看好且有望成为替代稀土螯合物的新一代时间分辨纳米荧光探针.利用稀土纳米探针的...     

硅壳纳米颗粒对COS-7细胞的生物效应

从硅壳纳米颗粒对细胞存活率、细胞周期及细胞生长曲线的影响等方面系统地考察了包裹RuBpy染料的硅壳荧光纳米颗粒(FSiNPs)对美洲绿猴肾细胞(COS-7)的生物效应. 结果表明, FSiNPs对COS-7细胞的影响是浓度依赖性的, 低浓度(<0.2 μg/μL)的FSiNPs对细胞的存活率、细胞周期及整个生长过程均无负面影响, 但随着与COS-7细胞作用的FSiNPs浓度的增大, FSiNPs对COS-7细胞的毒性也逐渐增大, 尤其是对细胞周期及细胞生长曲线的影响更为敏感. 同时, 利用FSiNPs的荧光信号同步指示作用, 考察了COS-7细胞对FSiNPs的吞噬作用, 发现 FSiNPs通过细胞膜的吞噬作用随机地进入到细胞内, 一部分FSiNPs被细胞当成异物外排到细胞培养基中, 另一部分则进入到下一代细胞中. 随着细胞传代次数的增多和新生胞质的产生, FSiNPs在细胞内的含量逐渐减少, 最后消失. 在这一过程中, 细胞的形态和生长状况依然良好. 上述研究结果有望为FSiNPs在细胞生物学的研究和应用提供一定的安全标准, 并为开展基于新型纳米颗粒的纳米颗粒器件的研究与应用打下了基础.     

磁性荧光多功能纳米探针的研制及分析应用

磁性荧光多功能纳米探针由于具有磁性分离、靶向识别、荧光成像及磁共振成像等优势,受到化学、生物及医学等领域研究者的高度关注。本文就近年来磁性荧光多功能纳米探针的研究进展作简要评述。引用文献38篇。     

二氧化硅纳米与微米颗粒作为固定化酶载体的生物效应

分别将二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)与微米颗粒(SiMPs)作为固定化载体, 选择多聚酶牛肝过氧化氢酶(CAT)和单体酶辣根过氧化物酶(HRP)作为酶模型, 通过考察酶固定化后在酶活回收率、热稳定性、 酶促反应最适温度以及酶在水-有机溶剂混合体系中催化能力的变化, 对载体与酶所产生的生物效应差异进行了系统研究. 酶活回收率结果表明, SiNPs显示出比SiMPs优越的对酶无选择性的高生物亲和性, 而SiMPs则能使固定于其上的酶热稳定性大幅度提高, 且二者都能使固定化酶在有机相中的稳定性得到明显增强. 但酶促反应最适温度的变化结果表明, 对不同类型的酶所产生的生物效应则表现出无规律性.     

Synthesis and Characterization of CdTe@CdS Quantum Dots Layered on Silica Nanoparticles

CdTe@CdS quantum dots, cationic polyelectrolyte poly-diallyldimethylammonium chloride, and anionic polyelectrolyte polyacrylic acid were assembled on the surface of silica nanoparticles based on the electrostatic layer-by-layer self-assembly to prepare fluorescent composite nanoparticles. Transmission electron microscopy showed that the particles had a uniform size distribution (approximately 70 nm) and good monodispersity. The fluorescence shielding effect of the silica shell was reduced and the assembled quantum dots were well protected by the sandwich structure. The nanoparticles provided strong fluorescence, high stability for storage, and low photobleaching and leakage. Furthermore, they possessed high fluorescence stability and high-concentration staining for cytoplasm, which enabled them to be used for sensitive cellular imaging analysis. Because of the presence of numerous carboxyl groups, they have potential application for biolabeling and bioanalysis.     

功能性硅烷在纳米氧化硅表面的自组装

在分散体系中,两种功能性硅烷,甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷(MPTES)和氨丙基三甲基硅烷(APTES)在纳米氧化硅表面形成自组装单分子层,用XPS 和FTIR对所得自组装单分子层进行了表征.元素分析结果表明,所得功能性纳米氧化硅中的功能基含量分别为1.03 mmol/g甲基丙烯酰氧基/丙烯酰氧丙基纳米氧化硅(MPSN)和3.34 mmol/g氨基/氨丙基纳米氧化硅(APSN).LSS 分析结果表明,未修饰纳米氧化硅、 MPSN和APSN在甲苯分散体系中的平均流体力学直径大约分别为240、 45和560 nm.     

金纳米粒子的制备及在汞离子检测中的应用——推荐一个分析化学综合实验

通过柠檬酸钠还原氯金酸,合成了金纳米粒子(Au NPs)。结合荧光和紫外-可见光谱分析来探究金汞合金催化降解罗丹明B(RhB)体系对汞离子检测的灵敏度和选择性。本实验有益于激发学生的科研兴趣和探索精神,可训练学生的综合实验操作技能和主观能动性,加深其对纳米粒子制备、表征、催化反应知识和金属离子分析方法的理解与运用,达到进一步培养学生的创新思维和科学精神。     

凝胶网格控制合成纳米ZnO及其光催化活性

以明胶为反应介质,采用凝胶网格控制合成法制备了单分散球形纳米ZnO光催化剂.利用TG-DTA、XRD、TEM、BET、UV-Vis、HPLC等测试手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究,探讨了明胶浓度、煅烧温度对产物粒径和光催化活性的影响.结果表明:利用凝胶网格控制合成法不仅能够控制纳米微粒的形状和大小,而且可防止沉淀物相互聚集和团聚.以染料罗丹明B溶液为目标降解物,1 h的降解率为99.9%,最佳光催化剂的合成条件:13%明胶浓度、350℃煅烧2 h.     

多功能磁性纳米粒的合成、修饰及生物医学应用

多功能磁性纳米粒由于其独特的性质而受到广泛的关注。磁性纳米粒可以与荧光探针、生物靶向分子或抗肿瘤药物等相结合实现磁性纳米粒的多功能化,因此在多模式成像、癌症的靶向诊断与治疗中有较好的应用前景。本文介绍了磁性纳米粒的合成以及多功能磁性纳米粒的构建方法,重点介绍了核壳型、哑铃型和组合杂化型三种不同类型多功能磁性纳米粒的合成方法。多功能磁性纳米粒通常具有粒径小、超顺磁性以及荧光等独特性质,在此基础上对纳米粒表面进行稳定化和靶向性修饰后即可在多模式成像、特异性靶向药物输送、基因转染等生物医学领域得到应用。最后指出了当前研究中需要解决的问题。     

若丹明类荧光探针的合成与应用研究进展

本文综述了近年来若丹明类荧光染料的研究状况.首先,介绍了若丹明衍生物的结构特征,然后以其修饰位置为线索,详细地介绍了该类化合物的合成,总结了其修饰策略及结构与功能之间的联系,强调了它们在环境分析和生物标记领域的应用.以供读者了解若丹明荧光探针的合成及其在蛋白质、DNA等生物标记领域和金属离子检测领域的应用时参考.     

基于Ugi多组分反应的海藻酸酰胺衍生物改性二氧化硅纳米粒子的制备

采用海藻酸酰胺衍生物通过Ugi多组分反应制备了新颖的聚合物-二氧化硅(Oct-Alg-Si O_2)纳米粒子.通过氢核磁共振波谱(~1H NMR)和X射线光电子能谱(XPS)对Oct-Alg-Si O_2的结构和表面元素组分进行了表征.采用透射电子显微镜(TEM)、Zeta电位和激光粒度分析仪对Oct-Alg-Si O_2的形貌、粒径和胶体性能进行了探索.结果表明,海藻酸酰胺衍生物共价接枝到氨基二氧化硅(Si O_2-NH_2)纳米粒子的表面,提高了其平均直径,调控了其Zeta电位,在水介质中能够表现出良好的分散稳定性.以10%的液体石蜡为油相,采用Oct-Alg-Si O_2制备了Pickering乳液.在油水界面能够形成液滴粒径为5.7μm的稳定Pickering乳液.随着水相p H值的增大,乳液体积分数增大,稳定性增强.细胞相容性实验结果表明,Oct-Alg-Si O_2纳米粒子具有极好的生物相容性.     

树枝状多孔二氧化硅纳米粒子的制备及其在先进载体中的应用

树枝状多孔二氧化硅纳米粒子具有中心辐射状孔道结构且孔道尺寸从粒子内部到粒子表面逐渐增加,是一种具有新颖结构的多孔材料。和传统的具有二维六方有序孔道结构的介孔二氧化硅粒子相比,这种粒子具有三维开放性的树枝状骨架结构,因而具有独特的结构优势,即高的孔渗透性和高的粒子内表面的可接触性,从而有利于物质（分子或纳米粒子）沿着中心辐射状的孔道进行输送,在树枝状粒子的内部负载或者与内部的活性位点发生反应。因此,这种粒子是一种很有前景的载体平台,可以用来构筑新型的吸附剂、纳米催化剂和基因药物的递送系统等。本综述首先介绍了一系列的合成方法和对树枝状骨架结构的调控策略,探讨了树枝状多孔结构对物理化学性能的影响,描述了其在催化、纳米生物医学、环境能源等领域的应用性能,并对树枝状多孔二氧化硅粒子的合成方向和应用前景进行了展望。     

Influence of CdS Nanoparticles on the Photoluminescence of Silica Xerogel

The optical properties of CdS‐doped silica xerogels were studied. The results suggested that doping of CdS nanocrystals enhanced the photoluminescence of the silica xerogels. The X‐ray diffraction and spectra analysis confirmed the formation of CdS nanoparticles in the silica matrix.